新能源汽车只耗电,为什么依旧不节能?

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新能源汽车不用汽油只耗电,但这并不意味着它就节能环保。在中国大部分使用火电的大环境下,新能源汽车不过是把污染和能耗藏在了你看不见的地方。

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就在几年前,电动汽车似乎还只是一个新鲜的噱头,新鲜到可以被叫车软件用作营销手段。然而如今,中国却已经成为了电动汽车最大的生产国和市场。2016年,全球有40%的电动汽车在中国注册,中国不仅把美国远远甩在身后,还即将占领全球市场的半壁江山。
电动汽车,也叫新能源汽车。2014年,北京只有2万人买新能源汽车;但到了2017年4月,热情的北京人民已经把全年6万个新能源汽车牌照一抢而光。截止到2017年底,北京已经有超过20万人在排队领牌。虽然大多数人都买不起特斯拉,但他们可以买国产货。当然卖得最多的,也是国产货。

电动汽车似乎浑身上下都是优点:无需消耗石油、拥有比普通内燃机更高效的发电机、还不排放尾气——这对于被碳排放和石油危机折磨得焦头烂额的各国政府来说,无疑是新世纪的福音。

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可是电动汽车也好,新能源汽车也罢,它们真的环保吗?真的有那么节能吗?电动汽车到底是为什么而生的?

污染藏在你看不见的地方

普通轿车可能是所有环保主义者的天敌。在环保主义者眼里,普通轿车需要为全球变暖、大气污染以及席卷祖国大地的雾霾承担主要责任。而用电力驱动的新能源汽车则看起来干净多了,绝不会把大街搞得乌烟瘴气。

如果普通轿车会说话,它一定会觉得非常冤枉。人人都看得见燃油车的尾气,却都忽略了电动车的电从哪里来。

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在中国,80%左右的电力来自燃煤的热电站。中国没你想的那么富,你以为的水力、风力乃至核能等等新能源发电其实只占了小头。同燃油机一样,使用燃煤的热电站向大气排放大量的二氧化碳等温室气体、硫化物以及颗粒物。

假设1度电能开5公里,那么你每开100公里电动车,你身后的燃煤电厂就往大气里排放了17kg二氧化碳、0.5kg二氧化硫、0.26kg氮氧化物、5.7kg碳粉尘。

与其说电动汽车消除了空气污染,不如说它转移了空气污染:那些脏兮兮的黑烟只是从尾气排放口,转移到城市边缘的烟囱里。
有人表示不同意,虽然电动车有污染,但是电动车用电造成的污染依然小于燃油车。根据美国能源局的估计,即使电动车的电力来自煤炭,比起 普通轿车 ,电动车运行排放的二氧化碳也要少60%以上。

但是,今天的普通轿车又能造成多大污染呢?2016年,中国有柴油车0.18亿辆,汽油车1.63亿辆。汽油车排放的一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)超过80%,氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)超过90%,因此我们主要讨论汽油车。

而在汽油车中,小型客车(也就是我们说的普通轿车)有1.59亿辆。那么重点来了,在各类型汽车中,1.59亿辆小型客车,只贡献了10.3%的氮氧化物和5.2%的颗粒物。重型货车区区只有562.6万辆,却贡献了53%的氮氧化物和60.5%的颗粒物。普通轿车承受了最多的非议,但它们却比大多数人想象得要环保。

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除了发电污染,电动车的生产过程也是一大污染源。

生产一辆电动车的碳 排放远远高于燃油汽车:生产一部电动汽车,平均会产生25000磅二氧化碳,但生产一部汽油车仅产生16000磅二氧化碳。

这主要是因为电动车身上最值钱的那个零件——电池。

长期以来,国产电动车一直以铅酸电池为首选,市场上95%的低速电动车都是采用的是铅酸电池。这种1895年就发明出来的可充电电池,生产成本低、工艺简单,但在回收过程中会产生大量含铅烟尘。

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而国内回收铅酸电池大多为中小企业,它们无力对这些污染物进行处理,造成了无数起环境灾难,并引发了铅中毒事故。

仅2009年一年,全国由铅酸电池企业引起的大规模儿童铅中毒事件就有三起。其中,发生在陕西凤翔县的事故造成了615名儿童血铅超标。

如今,一部分铅酸电池被锂电池取代了,但 是污染还是那个熟悉的味道。

生产锂电池需要稀土,而尽管中国是稀土生产大国,但稀土的生产工艺却出奇简陋,酸洗仍然是最普遍的生产方式。在提取出所需要的稀土后,含有大量酸性物质、重金属的废渣被重新填回矿场。

这种简单粗暴的生产方式的危害已经浮现:仅在江西赣州一地,处理由稀土生产造成的环境恢复治理费用就高达380亿元。在内蒙古包头,稀土废渣由工厂的管道中流出,随意堆积,久而久之居然形成了容量高达1.7亿吨的“稀土湖”。

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2010年11月26日,在包头郊区,由于包钢炼铁形成的稀土废渣随废液通过管道输送到尾矿坝堆积,日积月累,形成了目前容量达1.7亿吨的“稀土湖”。/视觉中国

除了生产有污染,回收也不安生。锂电池含有镍、钴、锰等重金属成分,它其中的含氟有机物同样也是危害环境的污染物。而当前在全国范围内,锂电池的回收率只有5%。

电动汽车并非没有污染,只是藏在你看不见的地方,等待着有一天给所有人一个惊喜。到2020年,中国第一波电动汽车电池的报废周期将要到来,届时报废量将达到25万吨,是2016年报废量的20倍。

节能,但并没有那么神

对于普通汽车来说,燃料产生热能的15%-40%才能作为汽车的动能,剩余部分都会在散热、摩擦过程中被白白浪费。而相较之下,一台中端国产电动汽车则可以将70%以上的电能转化为汽车的动能。

这样看来,似乎电动汽车的能源利用效率能达到燃油车的4倍以上!

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然而,这种计算方法很有问题。

燃油汽车使用的是未经转化的化石能源,但电动汽车使用的是经过一次转化的电能,所以电动车的转化率更高并不奇怪。

真的要公平对决,就应该从电动汽车能源的源头处开始计算——发电厂

在中国,发电主要靠火力,效率大概在35%-40%之间,这意味着只有40%不到的热能在发电厂被转化成了电能

热能好不容易转化成了电能,却在经由电网输送到千家万户的途中,一路上都在掉电。在中国,大概有5% - 6%的电力损耗在了运输的路上。

千辛万苦送到了家门口的电力,在充入电动汽车的过程中,还有一部分损失。特斯拉MODEL S的平均充电效率是85%,也就是100度的电,到了车里只剩下85度;而国产电动汽车的充电效率只有70%-80%。

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这样算起来,电动车的总体效率并没有我们想得那么高:电动车最终可以使用的能量,大概只有燃煤所提供热能的21%左右。
这和普通汽车的热效率相比,也不过是五十步笑百步了。

用旧的电动汽车就跟用旧的手机一样,没多久就要到处找充电头。手机半路关机最多让你闹心,汽车半路抛锚可能会让你无家可归。
为了给电动车主提供充电宝,全国开始大兴土木建充电桩。一个直流电充电桩的建造成本就高达6万元人民币,而维护、运营同样需要大量的人力物力资源。

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但这样昂贵的充电桩却并没有得到充分的利用。国家电网的负责人公开表示,目前国网建设的充电站严重亏损;南方电网相关负责人则回应媒体称,充电站运营数据“太难看”,不方便透露。

即使是在电动车普及率相对较高的北京,充电服务提供商也是叫苦不迭。即使北京政府为充电桩工程提供高达项目造价30%的补贴,但充电服务提供商还是无法达到收支平衡。

据北京某新能源公司透露,该公司的每个充电桩每天被使用8次才能勉强收回运营成本,而当前每个充电桩的平均使用率只有4次/天。
当然,电动汽车的一大优势就在于它可以错峰充电。如果在夜间用电低峰给电动车充电,就可以大幅度减少对能源的消耗。

因为在中国这样一个主要使用火电的国家,多数电厂并没有储存多余电力的设备。因此,在发电时,电厂依据以往数据对用电量进行估算,根据用电需求决定一个相对固定的用电数值。

在夜间充电,不但不会让发电厂额外增加能源消耗,还能帮助它们减少用电波动。

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不过这也并不能为电动汽车的“节能”背书——因为,在火力发电的国家,它真的没那么节能。它的主要作用,也许在于迎合了中国能源的大方向。

中国拥有丰富煤炭资源,石油却依赖进口,眼下煤炭价格还持续低迷 ,火电产能过剩、压力剧增。2015年,山西省五大煤炭集团负债率达到81.79%,全省煤炭行业亏损94.25亿元。

如果每一辆在路上奔驰的汽车,都能从耗油变成耗煤,无疑能为煤炭产业一解燃眉之急。

2015年底,山西省政府公布了 " 煤—电—车 " 战略,想要 " 进一步消纳过剩煤、增加发电产能、推进节能减排 "。太原市的8000多辆出租车都更换成了纯电动汽车,充电桩总体数量也达到3000个以上,每天可增加近60万度用电需求。

总之,人用不完的电,车来用。

不过说到底,这种夏天不敢开冷气,冬天不敢开暖气的电动汽车,再节能又有什么用

靠补贴存活的产业

电动汽车没那么环保,节能效率也堪忧,但全世界政府已经迫不及待地给电动汽车企业砸钱了。
伊隆·马斯克的特斯拉,逼格比苹果不知道高到哪里去了,但它在创立的十多年间一直处于亏损状态,每一年美国科技媒体的标题都是雷打不动的《特斯拉今年赚到钱了吗?》。

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如果没有美国政府的大量输血,恐怕特斯拉早无今日的风光。从生产到销售,特斯拉都享受着普通企业无法想象的便利和优惠。
除了联邦政府直接从财政部向特斯拉提供太阳能电池的生产补贴,纽约等地的特斯拉工厂还能税收减免,享受政府拨款。

而买特斯拉的人,可以获得7500美金的税收补贴;在不同的州还有额外加成,比如加州就在7500美金的基础上又送出了2500美金。
根据洛杉矶时报作者杰里·赫希(Jerry Hirsch)估计,截止2015年,特斯拉从美国政府获得的好处已经接近了50亿美元。

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但相比于中国政府,美国政府的电动车补贴倒显得穷酸了。仅2015年一年,中央政府就支出了590亿元用于新能源汽车补贴;而到了2016年,这个数字达到了830亿元。

这些补贴主要用于消费者端的价格补贴。2016年,续驶里程250公里以上的电动车,国家补5.5万元,北京市补5.5万元,加起来一辆车就能补贴11万元——够买一辆不错的日系车了。

在巨额补贴的诱惑下,企业自然会不遗余力地钻漏洞骗补。

汽车企业会开设专为补贴而生的生产线,生产的产品只为获得补贴资质,并不考虑投向市场。更有企业将用生产出的电动车骗取补贴,然后取下电池,安装在新的车架上,再次申请补贴。

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中国市场上最畅销的某款插电式混合动力车型,不仅搭载着涡轮增压发动机与双离合器,还有一个可以加50L汽油的油箱。这实际上,就是在传统燃油车上加了一块用来骗补的电池罢了。

这些骗补的伎俩早已是行业内公开的秘密,2016年9月8日,财政部直接挂出了五家“典型骗补案例”的黑名单,涉及电动汽车补贴金额10.1亿元;这五家并不是独苗,财政部表示“其余名单不予公布”,也算是杀鸡儆猴了。

从2015年1月到10月,新能源汽车销量报告有17.4万辆,而对应的上牌量累计仅10.8万辆。这一数字之间的差距也说明了骗补在电动车行业的泛滥程度。

这大概也是为什么,中央政府对电动汽车的补贴逐年下降。2017年,电动汽车的补贴额度比2016年降低了20%,并计划在2020年全面取消补贴;与此同时,也规定地方政府的补贴不得超过中央的50%。

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但在这个处处需要指标的国度,即便收回了金钱的助攻,政府依然能找到帮电动汽车打开市场的办法——比如摇号。

目前在北京,新能源汽车实行轮候制度。2017年15万个汽车牌照里,燃油车是9万辆,新能源车是6万辆。新能源汽车不仅占了总指标的40%,而且还采取了和普通燃油车完全不同的获取途径。

买新能源汽车的人再也不用忍受725:1的摇号概率,只需要排队就行。新能源车采取“先到先得”的轮候制度,今年没等到的人,明年顺着排,总有排上号的那一天。

不用摇号,比起几万块钱的购车补贴来说,要吸引人得多。

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